KR940004703Y1 - 파워 트랜지스터 구동회로 - Google Patents

파워 트랜지스터 구동회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

파워 트랜지스터 구동회로
제 1 도는 종래의 파워 트랜지스터 구동회로도.
제2(a)도 내지 제2(c)도는 제 1 도의 부분별 파형도.
제 3 도는 본 고안 파워 트랜지스터 구동회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전파 정류기 2 : 저역통과필터
3 : 인버터부 4 : 입력 감지부
5 : 동기부 6-11 : 제어신호 인터페이스부
7-11, 7-12 : 파워트랜지스터 구동부 COM1, COM2 : 비교기
T21, T22 : 트랜스 Q66, Q22, Q32 : 피엔피 트랜지스터
본 고안은 전자조리기에 관한 것으로 특히, 전자조리기의 인버터부의 파워트랜지스터 구동에 적당하도록한 파워 트랜지스터 구동 회로에 관한 것이다.
종래의 전자조리기 인버터부 파워트랜지스터 구동회로를 첨부된 도면을 참조해 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 종래의 인버터부 파워트랜지스터 구동회로도로서, 이에 도시된 바와같이 전원(AC)전압을 전파정류기(1)를 통한 후 저역통과필터(2)를 다시 통해 인가받고, 파워트랜지스터가 있는 인버터부(3)와, 전원(AC)에서 변류기(CT)를 통해 입력을 검출한 후 소물 유두 및 과출력을 감지하는 입력감지부(4)와, 이 입력감지부(4)및 상기 인버터부(3)에서 신호를 감지하여 동기신호를 발생시키는 동기부(5)와, 시스템의 제어부로 부터 제어 신호를 포토 커플러(PC)로 감지하여 트랜지스터(Q1)를 통해 제어신호를 출력하는 제어신호 인터페이스부(6)와, 상기 동기부(5)의 동기신호를 비교기(COM1)를 통해 트랜지스터(Q2), (Q5)의 베이스에 공통인가받고, 상기 트랜지스터(Q2)콜렉터를 트랜지스터(Q3)의 베이스에 접속하고, 상기 제어신호 인터페이스부(6)의 제어신호를 베이스에 인가받는 트랜지스터(Q5)의 콜렉터를 트랜지스터(Q6)의 베이스에 접속한 후, 그 트랜지스터(Q6)의 콜렉터를 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터, 상기 트랜지스터(Q4)의 콜렉터 및 트랜지스터(Q7)의 베이스에 공통 접속하여 그 트랜지스터(Q7)의 콜렉터를 상기 인버터부(3)의 파워트랜지스터를 구동시키기 위한 트랜스(T1)에 연결한 제 1 파워트랜지스터 구동회로(7-1)와, 상기 제 1 파워 트랜지스터 구동회로(7-1)와 동일한 구성으로 상기 인버터부(3)의 파워트랜지스터를 구동시키는 제 2 파워 트랜지스터구동회로(7-2)로 구성되었다.
여기서 비교기(COM1), (COM2)의 출력은 서로 상반되게 반전된 동기신호를 출력하므로, 제 1 및 제 2 파워 트랜지스터 구동회로 (7-1), (7-2)의 출력트랜스(T11), (T12)의 출력은 서로 상반된 출력을 내보낸다.
이와같이 구성된 종래의 인버터부 파워 트랜지스터 구동회로의 작용 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.
제2a도는제어신호 인터페이스부(6)의 출력 파형도이고, (b) 및 (c)는 비교기(COM1), (COM2)의 출력파형도로서, 이에 도시된 바와같이 비교기(COM1)는 제어신호가 입력되기전에는 고전위를 유지하고, 제어신호가 입력되면 비교기(COM2)와 상호반전을 하는 동기신호를 출력한다.
먼저 초기상태에서 즉, 제어신호 및 비교기(COM2)의 출력신호는 저전위이고, 비교기(COM1)의 출력신호는 고전위일 경우 제 1 파워트랜지스터 구동회로(7-1)는 비교기(COM1)의 출력이 고전위이므로 트랜지스터(Q2), (Q4)는 턴온되고, 제어신호 저전위이므로 트랜지스터(Q5)는 턴오프, 트랜지스터(Q6)는 턴온되어 트랜지스터(Q7)가 턴오프되며, 제 2 파워트랜지스터 구동회로(7-2)는 비교기(COM2)의 출력신호 및 제어신호가 저전위이므로 트랜지스터(Q8), (Q10), (Q11)는 턴오프되고, 트랜지스터(Q9), (Q12)는 턴온되어 트랜지스터(Q3)는 턴오프 상태이다.
이와같이 트랜지스터(Q7), (Q13)가 턴오프이기 때문에 트랜스(T11), (T12)는 동작하지 않는다.
이때 시스템의 제어부로 부터 제어신호가 입력되어 제어신호 인터페이스부(6)의 포토 커플러(PC)를 턴온시키면 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 제어신호는 고전위로 출력된다.
이 고전위 제어신호에 의해 트랜지스터(Q5), (Q11)가 턴온되어 트랜지스터(Q6), (Q12)를 턴오프시키게 되므로 비교기(COM1), (COM2)에 의한 동기신호에 의해 트랜지스터(Q7), (Q13)의 온/오프가 제어된다. 즉, 비교기(COM1)의 출력신호가 고전위이고, 비교기(COM2)의 출력신호가 저전위이면, 제 1 파워트랜지스터구동부(7-1)의 트랜지스터(Q2), (Q4)가 턴온되어 트랜지스터(Q13), (Q7)를 오프시키고, 제 2 파워트랜지스터구동부(7-2)의 트랜지스터(Q8), (Q10)는 턴오프되어 트랜지스터(Q9), (Q13)를 턴온시키게 된다. 트랜지스터(Q13)의 턴온에 의해 트랜스(T12)가 동작하여 인버터부(3)의 파워트랜지스터를 구동시킨다. 따라서, 인버터부(3) 구동신호인 고전위 제어신호일 경우 동기신호를 출력하는 비교기(COM1), (COM2)의 출력신호에 따라 트랜지스터(Q7), (Q13)가 상호 온/오프 반복하여 트랜스(T11), (T12)를 스위칭 시키므로 인버터부(3)의 파워트랜지스터도 스위칭되게 된다.
그러나, 이와같은 종래의 파워 트랜지스터 구동회로는 트랜스(T11), (T12)의 구동 트랜지스터(Q7), (Q13)의 익세스케리어(Excess Carrier)로 인한 고주파수에서 강하시간(fall time)및 스토레이지 시간(storage time)때문에 트랜지스터(Q7), (Q13)의 온 시간이 겹쳐 인버터부(3)가 쇼트(short)되는 현상이 발생되고, 또한 파워를 온시키지 않은 상태 즉, 초기의 제어신호가 저전위일때 전원전압(Vcc)으로 부터 저항(R10)과 트랜지스터(Q9), (Q12)를 통해 전류가 흐르게 되므로 저항(R10)에 열이 많고 발생되고 파워손실이 커지게 되는 문제점이 있다.
본 고안은 이와같은 문제점을 해소시키기 위하여 익세스 케리어를 쉽게 제거시켜 인버터부의 스위칭동작을 확실히 하고, 초기상태에서도 파워손실이 없도록 한 인버터부의 파워 트랜지스터 구동 회로를 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 3 도는 본 고안 파워 트랜지스터 구동회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전원전압(AC)을 전파정류기(1) 및 저역통과 필터(2)를 통해 인가받는 인버터부(3)와, 상기 입력 전원(AC)전압을 변류기(CT)를 통해 검지한 후 소물 유무 및 과출력 감지를 위한 입력감지부(4)를 통한 신호와 상기 인버터부(3)에서 신호를 검지하여 동기 신호를 발생하는 동기부(5)와, 인버터부(3)의 파워트랜지스터 구동을 위한 시스템 제어부의 제어신호를 포토커플러(PC)를 통해 인가받아 피엔피 트랜지스터(Q66)를 통한 후 다이오드(D1), (D2)를 통해 제어신호를 출력하는 제어신호 인터페이스부(6-11)와, 상기 동기부(5)의 동기신호를 비교기(COM1), (COM2)를 통해 상호반전된 동기신호를 출력하도록한 후 그 동기신호를 출력하는 비교기(COM1)의 출력단자를 트랜지스터(Q21)의 베이스에 접속하고, 제어신호 인터페이스부(6-11)의 제어신호를 출력하는 다이오드(D1)를 상기 트랜지스터(Q21)의 에미터 및 피엔피 트랜지스터(Q22)의 에미터에 공통 접속하며, 그 피엔피 트랜지스터(Q22)의 콜렉터를 베이스와 에미터를 공통으로 저전위전압(-VE)단자에 연결한 트랜지스터(Q23), (Q25)의 베이스에 공통 접속한 뒤 그 트랜지스터(Q25)의 콜렉터를 상기 트랜지스터(Q23)의 콜렉터를 베이스에 접속한 트랜지스터(Q24)의 에미터 및 트랜지스터(Q26)의 베이스에 접속하여 그 트랜지스터(Q26)의 콜렉터를 트랜스(T21)에 연결하여 상기 인버터부(3)의 파워트랜지스터 구동신호 출력을 하는 제 1 파워 트랜지스터 구동부(7-11)와, 상기 동기부(5)의 동기신호를 출력하는 비교기(COM2)의 출력단자 및 상기 제어신호 인터페이스부(6-11)의 제어신호출력 다이오드(D2)로 부터 동기신호 및 제어신호를 입력받아 트랜지스터(Q31-Q36) 및 트랜스(T22)를 상기 제 1 파워트랜지스터 구동부(7-11)와 동일한 구성으로 되어 상기 인버터부(3)의 파워 트랜지스터 구동신호 출력을 하는 제 2 파워 트랜지스터 구동부(7-12)로 구성하였다.
이와같이 구성한 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
동기부(5)의 동기신호를 출력하는 비교기(COM1), (COM2)는 상호 반전되는 동기신호를 출력하게 되고, 제어신호 인터페이스부(6-11)는 인버터부(3) 구동을 위한 제어신호가 없을 때는 포토커플러(PC)가 오프상태로 피엔피 트랜지스터(Q66)도 오프이므로 다이오드(D1), (D2)를 통해 고전위신호를 출력하고, 인버터부(3) 구동을 위한 제어신호가 포토커플러(PC)를 온시키게 되면 피엔피 트랜지스터(Q66)는 턴온되어 다이오드(D1), (D2)를 통해 저전위신호를 출력하게 된다.
초기상태 즉, 제어신호 인터페이스부(6-11)의 다이오드(D1), (D2)를 통한 출력신호가 고전위 상태이므로 비교기(COM1) (COM2) 의 출력 신호관계없이 트랜지스터(A22), (Q32)는 도통상태가 되며 이로인해 트랜지스터(QA23) (Q25),(Q33) (Q35)도 도통됨과동시에 트랜지스터(Q24), (Q34)는 오프되며 또한 트랜지스터(Q26), (Q36)가 오프되어 트랜스(T21) (T22)는 동작하지 않는다.
이로인해 불필요한 전류가 흐르지않아 저항(R28) (R38)에 의한 열이 발생되는 문제점을 해결할수 있다.
한편 파워가 선택되어 시스템을 동작시키면 제어신호 인터페이스부(6-11)의 포터 커플러(PC)에 의해 트랜지스터(Q66)가 도통되어 다이오드(D1), (D2)는 오프된다.
이로인해 동기부(5)의 신호를 인가받은 비교기(OM1), (OM2)의 출력신호에 의해 트랜스(T21), (T22)는 제어된다.
즉, 비교기(COM1), (COM2)는 고전위신호와 저전위신호를 각기 출력하면 고전위신호를 인가받은 파워트랜스구동부(7-11)는 상기와 동일한 동작으로 트랜스(T21)를 오프시키고 바년 저전위신호를 인가받은 트랜지스터(Q31)는 오프됨과 아울러 트랜지스터(Q32) (Q33) (Q35)도 오프되고 이로인해 트랜지스터(Q34) (Q35)는 도통되어 트랜스(T22)를 동작시켜 인버터부(3)를 동작시킨다.
또한, 동기부(5)의 출력신호에 의해 상기 비교기(COM1), (COM2)의 출력신호가 저전위와 고전위 상태일경우는 파워트랜스구동부(7-12)는 오프상태가 되고 저전위상태를 인가받은 트랜지스터(Q31)는 오프됨과 아울러 트랜지스터(Q22) (Q23) (Q25)도 오프되며 트랜지스터(Q24) (Q26)는 도통되어 트랜스(T21)는 동작된다.
이로인해 인버터부(3)도 구동된다.
결국 시스템을 구동하지 않을경우 다이오드(D1)(D2)에 의해 트랜스(T21) (T22)를 오프시키고 시스템 구동시는 상반된 신호를 출력하는 비교기(COM1) (COM2)에 의해 트랜스(T21) (T22)를 교대로 동작하여 인버터부(3)를 동작시키며 트랜지스터(Q26)가 오프될때 트랜지스터(Q25)가 턴온되므로 그 트랜지스터(Q26)의 베이스가 트랜지스터(Q25)를 통해 부의 전원전압(-VE)단자에 연결되므로 그 트랜지스터(Q25)의 익세스 케리어를 쉽게 제거시키며, 마찬가지로 트랜지스터(Q36)가 턴오프될때도 익세스 케리어가 쉽게 제거되어 20KHz이상의 고주파에서도 인버터부(3)의 스위칭동작을 확실히 하게 된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 고주파에서도 인버터부의 스위칭 동작을 확실히 하게 하고, 초기상태에서 불필요한 파워 손실이 없고, 열발생이 없는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 전원전압(AC)을 전파정류기(1) 및 저역통과필터(2)를 통해 인가받은 인버터부(3)와, 변류기(CT)를 통해 과출력을 감지하는 입력감지부(4) 및 인버터부(3)의 출력신호에 의해 동기신호를 발생하는 동기부(5)와, 상기 인버터부(3)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어신호 인터페이스부(6-11) 및 동기부(5)의 출력신호를 인가받아 파워트랜지스터를 구동시키는 파워트랜지스터구동부(7-11) (7-12)로 구성한 파워트랜지스터 구동회로에 있어서, 파워트랜지스터구동부(7-11)는 트랜지스터(Q21)의 베이스와 에미터가 동기부(5)에 접속된 비교기(COM1)와 제어신호 인터페이스부(6-11)의 다이오드(D1)에 각기 접속되고 그 트랜지스터(Q21)와 전원전압(VCC)을 저항(R23) (R24)을 통해 베이스로 인가받은 트랜지스터(Q22)는 공통에미터 접속되며, 상기 트랜지스터(Q22)의 콜렉터는 에미터가 부전압(-VE)에 접속된 트랜지스터(Q23)(Q25)의 베이스와 에미터에 저항(R25) (R30), (R26) (R29)을 통해 각기 접속되고 그 트랜지스터(Q23) (Q25)의 콜렉터는 전원전압(Vcc)이 저항(R27) (T28)을 통해 베이스와 콜렉터에 접속된 트랜지스터(Q24)의 베이스와 에미터에 각기 접속되며, 그 트랜지스터(Q24)의 에미터는 인버터부(3)에 접속된 트랜스(T21) 2차권선 양단에 콘덴서(21)와 직접 접속된 다이오드(D21)과 제너다이오드(ZD21)가 콜렉터에 접속된 트랜지스터(Q26)의 베이스에 접속되어 구성하며 트랜지스터구동부(7-12)도 트랜지스터(Q31-Q36)로 동일하게 구성한 파워 트랜지스터 구동회로.
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